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DE102006021182B4 - Aircraft with four lifting rotors and three axes of rotation as a universal flight platform - Google Patents

Aircraft with four lifting rotors and three axes of rotation as a universal flight platform Download PDF

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Abstract

Fluggerät mit vier in der Drehzahl einzeln regelbaren Hubrotoren und drei zueinander parallelen, in der Draufsicht in einem Dreieck angeordneten Drehachsen, wobei zwei der Hubrotoren entgegengesetzte Drehrichtung und zwei zueinander koaxial ausgerichtete Drehachsen aufweisen und die restlichen zwei Hubrotoren entgegengesetzte Drehrichtungen und jeweils eine eigene zu den anderen beabstandete Drehachse aufweisen.Aircraft with four individually adjustable lift rotors and three parallel axes of rotation, arranged in a triangle in plan view, two of the lift rotors having opposite directions of rotation and two coaxially aligned axes of rotation and the remaining two lift rotors opposite directions of rotation and each having its own to the others have spaced axes of rotation.

Description

Fluggerät mit vier Hubrotoren und drei Drehachsen als universelle Flugplattform.Aircraft with four lifting rotors and three axes of rotation as a universal flight platform.

Die Erfindung betrifft ein schwebefähiges Fluggerät mit vier horizontalen Hubrotoren. Fluggeräte dieser Art können vielfältig eingesetzt werden, so zum Beispiel als Flugmodell oder als fliegende Plattform für verschiedene Aufgaben. Die im Vergleich zum Hubschrauber hohe Anzahl von Hubrotoren erlaubt den Transport von großen Lasten oder die exakte schwebende Positionierung, wie etwa bei dem Bau von hohen Bauwerken als Ersatz für einen Kran. Ebenso ist ein Einsatz als autonomes Aufklärungsfluggerät möglich, das mit einer Kamera ausgestattet zum Beispiel nach Naturkatastrophen ein Gebiet nach Überlebenden oder Gefahrstellen absuchen kann.The invention relates to a hoverable aircraft with four horizontal lifting rotors. Aircraft of this type can be used in many ways, for example as a flight model or as a flying platform for various tasks. The high number of lifting rotors compared to the helicopter allows the transport of large loads or the exact floating positioning, such as in the construction of tall structures as a replacement for a crane. Likewise, it is possible to use it as an autonomous reconnaissance aircraft equipped with a camera, for example, after natural disasters, to search an area for survivors or danger points.

Bekannt ist, dass für Positionierungs- und Transportaufgaben in der Luft vorwiegend Hubschrauber eingesetzt werden. Der Aufbau und das Funktionsprinzip eines Hubschraubers sind hinreichend bekannt. Aus der US 6 260 796 B1 ist ein Fluggerät bekannt, bei dem zur Steuerung und Stabilisierung der Fluglage vier um die Eckpunkte eines Rechteckes angeordnete und in derselben Ebene verteile Hubrotoren verwendet werden. Weiterhin ist aus AT 203 876 B ein Fluggerät mit vier Hubrotoren bekannt, bei dem die Steuerung des Giermomentes durch Kippen eines Doppelhubrotors erfolgt. In der Gebrauchsmusterschrift DE 201 20 758 U1 wird ein Fluggerät vorgeschlagen, dessen drei Hubrotoren in einer Ebene um die Spitzen eines Dreieckes angeordnet sind. Aus GB 617 290 ist ein Fluggerät mit drei gegenläufigen Doppelhubrotoren bekannt, die um die Ecken eines Dreiecks angeordnet sind.It is known that mainly helicopters are used for positioning and transport tasks in the air. The structure and operating principle of a helicopter are well known. From the US 6 260 796 B1 An aircraft is known in which four control and stabilization of the attitude around the vertices of a rectangle arranged and distributed in the same plane Hubrotoren be used. Furthermore, it is off AT 203 876 B an aircraft with four lifting rotors is known, in which the control of the yawing moment takes place by tilting a Doppelhubrotors. In the utility model DE 201 20 758 U1 an aircraft is proposed, the three Hubrotoren are arranged in a plane around the tips of a triangle. Out GB 617,290 is an aircraft with three counter-rotating Doppelhubrotoren known, which are arranged around the corners of a triangle.

Hubschrauber benötigen einen Hilfsrotor, um das Drehmoment des Hauptrotors auszugleichen. Der vom Hilfsrotor erzeugte Luftstrom ist parallel zur Erdoberfläche ausgerichtet und trägt daher nicht zum Auftrieb des Hubschraubers bei.Helicopters need an auxiliary rotor to balance the torque of the main rotor. The air flow generated by the auxiliary rotor is aligned parallel to the earth's surface and therefore does not contribute to the buoyancy of the helicopter.

Fluggeräte nach US 6 260 796 B1 benötigen, bedingt durch die Flächenabdeckung der vier in einer Ebene ausgerichteten Hubrotoren, eine große Landefläche.Aircraft after US 6 260 796 B1 require, due to the area coverage of the four aligned in a plane Hubrotoren, a large landing area.

Die Steuerung der Fluglage erfolgt bei den bisher bekannten Fluggeräten überwiegend mechanisch (Hubschrauber, AT 203 876 B , GB 617 290 ). Die technische Komplexität ist bei solchen Systemen hoch und die Wartung ist entsprechend teuer. Die maximal erreichbare Stellgeschwindigkeit der Mechanik ist durch Massenträgheit und Reibungseffekte deutlich begrenzt, was die Güte der Fluglagenregelung herabsetzt.The control of the attitude takes place in the previously known aircraft mainly mechanically (helicopter, AT 203 876 B . GB 617,290 ). The technical complexity is high in such systems and the maintenance is correspondingly expensive. The maximum achievable positioning speed of the mechanism is clearly limited by inertia and friction effects, which reduces the quality of the attitude control.

Fluggeräte nach US 6 260 796 B1 , DE 201 20 758 U1 und Hubschrauber können technisch sinnvoll nur dann für Transportaufgaben eingesetzt werden, wenn der Schwerpunkt von der Last und von dem Fluggerät sich in derselben zur Erdoberfläche senkrecht ausgerichteten Hochachse befindet. Diese Einschränkung kann bei großen oder unregelmäßig geformten Gegenständen mit Schwierigkeiten verbunden sein.Aircraft after US 6 260 796 B1 . DE 201 20 758 U1 and helicopters can technically only be used for transport tasks if the center of gravity of the load and of the aircraft is in the same vertical axis perpendicular to the earth's surface. This limitation may be difficult for large or irregular shaped articles.

Fluggeräte nach DE 201 20 758 U1 sind in der Regel nur dann vollständig steuerbar, wenn die Antriebsachsen der Hubrotoren in der Draufsicht ein gleichseitiges Dreieck bilden und der Schwerpunkt des Fluggerätes sich exakt in der geometrischen Mitte des Fluggerätes befindet. Dies ist in der Praxis oft eine starke konstruktive Einschränkung.Aircraft after DE 201 20 758 U1 are usually only fully controllable if the drive axes of the lifting rotors form an equilateral triangle in plan view and the center of gravity of the aircraft is located exactly in the geometric center of the aircraft. In practice, this is often a strong design constraint.

Bei Fluggeräten nach US 6 260 796 B1 und DE 201 20 758 U1 tragen drei ( DE 201 20 758 U1 ) bzw. vier ( US 6 260 796 B1 ) gleichrangige Hubrotoren zur Drehmomentbildung um die Hochachse bei, was eine messtechnische Zuordnung der einzeln von den Hubrotoren erzeugten Drehmomentkomponenten stark erschwert und die Regelung der Fluglage verlangsamt. Daraus resultiert in den meisten Fällen ein unruhiger Schwebeflug.At aircraft after US 6 260 796 B1 and DE 201 20 758 U1 carry three ( DE 201 20 758 U1 ) or four ( US 6 260 796 B1 ) gleichrangige Hubrotoren for torque generation around the vertical axis, which greatly complicates a metrological assignment of the torque components individually generated by the Hubrotoren and slows the control of attitude. This results in most cases a restless hover.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein schwebefähiges Fluggerät zu konstruieren, das sich bei geringem mechanischem Aufwand mit einfachen Mitteln in Fluglage und Flughöhe steuern lässt.The invention is based on the object to construct a hoverable aircraft that can be controlled with little mechanical effort with simple means in attitude and altitude.

Diese Aufgabe wird mit einem Fluggerät mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved with an aircraft with the features of claim 1. Advantageous developments are specified in the subclaims.

Die Energieversorgung des Fluggerätes kann erfolgen über ein oder mehrere Schleppkabel vom Boden aus oder in der besonders bevorzugten Form durch einen oder mehrere aufladbare Energiespeicher direkt an Bord. Besonders bevorzugt kann die Zuladung an mehreren Punkten am Fluggerät befestigt werden, um somit ein Pendeln der zu transportierenden Last zu verhindern. Besonders bevorzugt wird das erfindungsgemäße Fluggerät durch eine drahtgebundene oder drahtlose Fernbedienung gesteuert. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung verfügt das Fluggerät über eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung der Flughöhe und Fluglage; diese kann auch mit einem Positionierungssystem (wie etwa GPS) gekoppelt sein, um Positionen automatisch anfliegen zu können. Der Antrieb der Hubrotoren kann über direktantreibende oder übersetzte Elektro- oder Verbrennungsmotoren erfolgen.The power supply of the aircraft can be done via one or more trailing cables from the ground or in the most preferred form by one or more rechargeable energy storage directly on board. Particularly preferably, the payload can be fastened to the aircraft at several points in order to thus prevent the load to be transported from oscillating. Particularly preferably, the aircraft according to the invention is controlled by a wired or wireless remote control. In a preferred embodiment of the invention, the aircraft has a device for automatic control of the altitude and attitude; it can also be coupled with a positioning system (such as GPS) to automatically approach positions. The lifting rotors can be driven by direct-drive or geared electric or internal combustion engines.

Das Fluggerät schwebt, wenn die Drehzahl aller Hubrotoren so eingestellt wird, dass die resultierende Kraft im Schwerpunkt des Fluggerätes genau entgegen der Erdanziehungskraft ausgerichtet ist, und das Fluggerät sich entlang der Hochachse nicht bewegt. Die erzeugten Drehmomente aller Hubrotoren müssen sich im Schwebezustand gegenseitig aufheben. Dies erfolgt, indem:

  • a) Die Drehrichtung der zwei Hubrotoren mit jeweils eigenen und zu den anderen beabstandeten Drehachsen gegensinnig ist. So wird das erzeugte Drehmoment der zwei Hubrotoren mit jeweils eigenen und zu den anderen beabstandeten Drehachsen – bei gleicher Größe des Drehmomentes – gegenseitig aufgehoben.
  • b) Die zwei Hubrotoren mit zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen unterschiedliche Drehrichtungen haben. Durch ihre Anordnung heben sich die von den Hubrotoren erzeugten Drehmomente bei gleicher Größe auf.
The aircraft floats when the speed of all lifting rotors is adjusted so that the resulting force in the center of gravity of the aircraft is precisely aligned against the gravitational force, and the aircraft does not move along the vertical axis. The generated torques of all Hubrotoren must cancel each other in limbo. This is done by:
  • a) The direction of rotation of the two lifting rotors, each with its own and the other spaced axes of rotation is in opposite directions. Thus, the generated torque of the two lifting rotors, each with its own and the other spaced axes of rotation - with the same size of the torque - mutually canceled.
  • b) The two lifting rotors with two mutually coaxially aligned axes of rotation have different directions of rotation. By their arrangement, the torques generated by the lifting rotors cancel out at the same size.

Im Schwebezustand sind somit die von den zwei Hubrotoren mit jeweils eigenen und zu den anderen beabstandeten Drehachsen erzeugten Drehmomente unabhängig von den Drehmomenten, die von den zwei Hubrotoren mit zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen erzeugt werden, was die Regelung und die Stabilisierung des Fluggerätes enorm vereinfacht.In the floating state, the torques generated by the two lifting rotors, each with its own and the other spaced apart rotational axes are thus independent of the torques generated by the two lifting rotors with two coaxially aligned axes of rotation, which enormously simplifies the control and stabilization of the aircraft.

Die Flughöhe kann variiert werden, indem ausgehend vom Schwebezustand die Drehzahl aller Hubrotoren so verändert wird, dass die resultierende Kraft im Schwerpunkt des Fluggerätes immer noch genau entgegen der Erdanziehungskraft zeigt, sich jedoch in der Größe verändert. Die erzeugten Drehmomente der Hubrotoren müssen sich dabei weiterhin gegenseitig aufheben. Eine Erhöhung der resultierenden Kraft ergibt ein Aufsteigen des Fluggerätes, eine Verringerung ein Sinken.The altitude can be varied by starting from the floating state, the speed of all Hubrotoren is changed so that the resulting force in the center of gravity of the aircraft still shows exactly against gravity, but changes in size. The generated torques of Hubrotoren must continue to cancel each other. An increase in the resultant force results in the aircraft climbing, a decrease being a sinking.

Die Gesamthubleistung der zwei Hubrotoren mit entgegengesetzter Drehrichtung und zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen ist die Summe der Rotorhubleistungen der einzelnen Hubrotoren. Wenn die Gesamthubleistung der zwei Hubrotoren mit entgegengesetzter Drehrichtung und zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen beibehalten wird, die Verteilung der Drehmomente zwischen den einzelnen Hubrotoren jedoch verändert wird, so resultiert daraus eine unausgeglichene Drehmomentkomponente mit dem Ergebnis, dass das Flugobjekt sich um die Hochachse steuern lässt (Gieren).The total lifting capacity of the two lifting rotors with opposite direction of rotation and two axes of rotation aligned coaxially with one another is the sum of the rotor lifting capacities of the individual lifting rotors. If the total lifting power of the two reciprocating rotors with the opposite direction of rotation and two co-axially aligned axes of rotation is maintained, but the distribution of the torques between the individual lifting rotors is changed, this results in an unbalanced torque component with the result that the flying object can be controlled about the vertical axis ( Yaw).

Ein Vorwärts-/Rückwärtsflug (Nick, Kippen um die Querachse) ist ausgehend aus dem Schwebezustand möglich, indem die Gesamthubleistung der zwei Hubrotoren mit entgegengesetzter Drehrichtung und zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen so verändert wird, dass keine unausgeglichenen Drehmomente entstehen. So erfährt der Schwerpunkt des Fluggerätes eine Vektorkomponente entlang der Längsachse mit dem Ergebnis, dass das Fluggerät nach vom (oder nach hinten) fliegt. Die Geschwindigkeit und Richtung des Fluges ist von der Veränderung der Gesamthubleistung der zwei Hubrotoren mit entgegengesetzter Drehrichtung und zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen abhängig.A forward / backward flight (Nick, tilting about the transverse axis) is possible starting from the floating state by the total lifting capacity of the two lifting rotors with opposite direction of rotation and two mutually coaxially oriented axes of rotation is changed so that no unbalanced torques arise. Thus, the center of gravity of the aircraft undergoes a vector component along the longitudinal axis with the result that the aircraft flies to the (or to the rear). The speed and direction of the flight is dependent on the change in the total lifting capacity of the two lifting rotors with opposite direction of rotation and two coaxially aligned axes of rotation.

Die Regelung des Rollmomentes (Kippen um die Längsachse) erfolgt durch die Anpassung der Hubleistungen der zwei Hubrotoren mit entgegengesetzter Drehrichtungen und jeweils einer eigenen zu den anderen beabstandeten Drehachse.The regulation of the rolling moment (tilting about the longitudinal axis) takes place by adjusting the lifting power of the two lifting rotors with opposite directions of rotation and each having its own rotational axis spaced apart from one another.

Andere Steuerungsarten, wie zum Beispiel die gleichzeitige Kombination von Vorwärts-/Rückwärtsflug und Kippen um die Längsachse sind ebenfalls möglich.Other types of control, such as the simultaneous combination of forward / reverse flight and tilting about the longitudinal axis are also possible.

Ein erfindungsgemäßes Fluggerät ist in dem Schwebezustand besonders genau positionierbar, da keine unausgeglichenen Drehmomente auftreten können. Aus diesem Grunde ist das Flugverhalten ebenfalls sehr feinfühlig steuerbar. Bei Änderung der Fluglage entstehen keine unbeabsichtigten Drehmomente (wie etwa bei Fluggeräten nach DE 201 20 758 U1 ).An aircraft according to the invention can be positioned particularly accurately in the suspended state, since no unbalanced torques can occur. For this reason, the flight behavior is also very sensitive controllable. When changing the attitude no unintentional torques (such as in aircraft after DE 201 20 758 U1 ).

Ein erfindungsgemäßes Fluggerät beansprucht wesentlich weniger Raum als ein Fluggerät nach US 6 260 796 B1 , ohne jedoch an Manövrierfähigkeit zu verlieren. Dies ist bei engen Raumverhältnissen (Baustellen, Waldgebiete, Gebäude usw.) von großem Vorteil.An aircraft according to the invention requires considerably less space than an aircraft US 6 260 796 B1 but without losing maneuverability. This is a great advantage in tight spaces (construction sites, forest areas, buildings, etc.).

Am Fluggerät können sehr flexibel Lasten angehängt werden, da es auf eine Verschiebung des Schwerpunktes wesentlich unempfindlicher reagiert als bisher existierende vergleichbare Fluggeräte. Die Hubleistung der vier Rotoren ermöglicht auch den Transport von schweren Gegenständen.Loads can be very flexibly attached to the aircraft because it reacts to a shift in the center of gravity substantially less sensitive than previously existing comparable aircraft. The lifting capacity of the four rotors also enables the transport of heavy objects.

Durch den einfachen Aufbau des erfindungsgemäßen Fluggerätes ist eine kostengünstige Produktion möglich; nur wenige Teile sind erforderlich. Die geringe Anzahl an mechanischen Komponenten begünstigt die Betriebssicherheit. Das Fehlen von mechanischen Steuerungskomponenten (z. B. in Form von Luftklappen oder drehbaren Motorhalterungen) hilft des Weiteren Gewicht zu sparen und verringert die Seitenwindempfindlichkeit des Fluggerätes.Due to the simple structure of the aircraft according to the invention a cost-effective production is possible; only a few parts are required. The low number of mechanical components favors the operational safety. The lack of mechanical control components (eg in the form of louvers or rotatable engine mounts) also helps to save weight and reduces the side wind sensitivity of the aircraft.

Die Steuerung des erfindungsgemäßen Fluggerätes kann sehr einfach durch einen elektronischen Regelkreis unterstützt werden, was die Steuerung für den Piloten vereinfacht. Auf das Fluggerät wirkende Kräfte, die nicht vom Piloten beabsichtigt sind, lassen sich durch elektronische Regelkreise leicht detektieren und kompensieren, da die von den Antrieben erzeugten Kräfte isolierbar (und damit zuzuordnen) sind. Somit kann das Fluggerät schon mit wenig Flugerfahrung sicher geflogen werden. Dies ist weder bei heutigen Hubschraubern, noch bei anderen Fluggeräten der Fall.The control of the aircraft according to the invention can be supported very easily by an electronic control circuit, which simplifies the control for the pilot. Forces acting on the aircraft that are not intended by the pilot can be easily detected and compensated by electronic control circuits, as the forces generated by the drives are isolatable (and thus attributable). Thus, the aircraft can be flown safely with little experience. This is not the case with today's helicopters, nor with other aircraft.

Anhand der Zeichnungen 1–4 wird ein Ausführungsbeispiel gezeigt.Based on the drawings 1 - 4 an embodiment is shown.

1 zeigt eine vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen Fluggerätes aus der Draufsicht, das aus einem Rumpf (4), aus einem Steuergerät (1) zur Steuerung der Fluglage bzw. Flughöhe, aus zwei Hubrotoren (2) mit jeweils einer eigenen zu den anderen beabstandeten Drehachse und aus zwei Hubrotoren mit zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen besteht. 1 shows a simplified representation of an aircraft according to the invention from the top view, which consists of a fuselage ( 4 ), from a control device ( 1 ) for controlling the attitude or flight altitude, from two Hubrotoren ( 2 ), each with its own spaced apart from the other axis of rotation and two lifting rotors with two coaxially aligned axes of rotation consists.

Die Flughöhe kann variiert werden, indem ausgehend vom Schwebezustand die Drehzahl aller Hubrotoren so verändert wird, dass die resultierende Kraft im Schwerpunkt des Fluggerätes immer noch genau entgegen der Erdanziehungskraft zeigt, sich jedoch in der Größe verändert. Die erzeugten Drehmomente der Hubrotoren müssen sich dabei weiterhin gegenseitig aufheben. Eine Erhöhung der resultierenden Kraft ergibt ein Aufsteigen des Fluggerätes, eine Verringerung ein Sinken.The altitude can be varied by starting from the floating state, the speed of all Hubrotoren is changed so that the resulting force in the center of gravity of the aircraft still shows exactly against gravity, but changes in size. The generated torques of Hubrotoren must continue to cancel each other. An increase in the resultant force results in the aircraft climbing, a decrease being a sinking.

Die Gesamthubleistung der zwei Hubrotoren mit entgegengesetzter Drehrichtung und zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen ist die Summe der Rotorhubleistungen der einzelnen Hubrotoren.The total lifting capacity of the two lifting rotors with opposite direction of rotation and two axes of rotation aligned coaxially with one another is the sum of the rotor lifting capacities of the individual lifting rotors.

Wenn die Gesamthubleistung der zwei Hubrotoren mit entgegengesetzter Drehrichtung und zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen beibehalten wird, die Verteilung der Drehmomente zwischen den einzelnen Hubrotoren jedoch verändert wird, so resultiert daraus eine unausgeglichene Drehmomentkomponente mit dem Ergebnis, dass das Flugobjekt sich um die Hochachse steuern lässt (Gieren).If the total lifting power of the two reciprocating rotors with the opposite direction of rotation and two co-axially aligned axes of rotation is maintained, but the distribution of the torques between the individual lifting rotors is changed, this results in an unbalanced torque component with the result that the flying object can be controlled about the vertical axis ( Yaw).

Ein Vorwärts-/Rückwärtsflug (Nick, Kippen um die Querachse) ist ausgehend aus dem Schwebezustand möglich, indem die Gesamthubleistung der zwei Hubrotoren mit entgegengesetzter Drehrichtung und zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen so verändert wird, dass keine unausgeglichenen Drehmomente entstehen. So erfährt der Schwerpunkt des Fluggerätes eine Vektorkomponente entlang der Längsachse mit dem Ergebnis, dass das Fluggerät nach vorn (oder nach hinten) fliegt. Die Geschwindigkeit und Richtung des Fluges ist von der Veränderung der Gesamthubleistung der zwei Hubrotoren mit entgegengesetzter Drehrichtung und zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen abhängig.A forward / backward flight (Nick, tilting about the transverse axis) is possible starting from the floating state by the total lifting capacity of the two lifting rotors with opposite direction of rotation and two mutually coaxially oriented axes of rotation is changed so that no unbalanced torques arise. Thus, the center of gravity of the aircraft undergoes a vector component along the longitudinal axis, with the result that the aircraft flies forward (or backward). The speed and direction of the flight is dependent on the change in the total lifting capacity of the two lifting rotors with opposite direction of rotation and two coaxially aligned axes of rotation.

Die Regelung des Rollmomentes (Kippen um die Längsachse) erfolgt durch die Anpassung der Hubleistungen der zwei Hubrotoren mit entgegengesetzter Drehrichtungen und jeweils einer eigenen zu den anderen beabstandeten Drehachse.The regulation of the rolling moment (tilting about the longitudinal axis) takes place by adjusting the lifting power of the two lifting rotors with opposite directions of rotation and each having its own rotational axis spaced apart from one another.

Andere Steuerungsarten, wie zum Beispiel die gleichzeitige Kombination von Vorwärts-/Rückwärtsflug und Kippen um die Langsachse sind ebenfalls möglich.Other types of control, such as the simultaneous combination of forward / reverse flight and tilting about the longitudinal axis are also possible.

2 veranschaulicht den Rumpf (4), zwei der Hubrotoren mit entgegengesetzte Drehrichtung und zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen (5) und die Antriebseinheiten (3). 2 illustrates the hull ( 4 ), two of the reciprocating rotors with opposite direction of rotation and two coaxially aligned axes of rotation ( 5 ) and the drive units ( 3 ).

In 3 sind die Drehachsen (5) eines erfindungsgemäßen Fluggerätes aus der Vorderansicht dargestellt, sowie beispielhaft Drehrichtungen für die einzelnen Hubrotoren angegeben.In 3 are the axes of rotation ( 5 ) of an aircraft according to the invention shown from the front view, and given as an example rotational directions for the individual lifting rotors.

4 zeigt eine vereinfachte Darstellung aus der Seitenansicht. Dargestellt sind der Rumpf (4), das Hubrotorpaar mit entgegengesetzter Drehrichtung und zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen (5) und das Steuergerät (1). 4 shows a simplified representation of the side view. Shown are the fuselage ( 4 ), the Hubrotorpaar with opposite direction of rotation and two coaxially aligned axes of rotation ( 5 ) and the control unit ( 1 ).

Die vier Hubrotoren werden durch einen Rumpf zusammengehalten, dessen Aufbau beispielhaft in 1 bis 4 dargestellt ist. Der Rumpf kann jedoch auch aus einer Fachwerkkonstruktion bestehen (Gewichtsvorteil).The four lifting rotors are held together by a fuselage whose construction is exemplary in 1 to 4 is shown. However, the hull can also consist of a truss structure (weight advantage).

Claims (18)

Fluggerät mit vier in der Drehzahl einzeln regelbaren Hubrotoren und drei zueinander parallelen, in der Draufsicht in einem Dreieck angeordneten Drehachsen, wobei zwei der Hubrotoren entgegengesetzte Drehrichtung und zwei zueinander koaxial ausgerichtete Drehachsen aufweisen und die restlichen zwei Hubrotoren entgegengesetzte Drehrichtungen und jeweils eine eigene zu den anderen beabstandete Drehachse aufweisen.Aircraft with four individually variable in the rotational speed reciprocating rotors and three mutually parallel, arranged in plan view in a triangle axes of rotation, wherein two of the reciprocating rotors opposite direction of rotation and two coaxial aligned axes of rotation and the remaining two lifting rotors opposite directions of rotation and each have their own to the other having spaced axis of rotation. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass jedem Hubrotor ein eigener regelbarer Antrieb zugeordnet ist.An aircraft according to claim 1, characterized in that each Hubrotor is assigned a separate controllable drive. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung des einen der zwei Hubrotoren mit zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen oberhalb und des anderen unterhalb einer Antriebseinheit, die wiederum aus zwei getrennt regelbaren Antrieben besteht.An aircraft according to claim 1, characterized by the arrangement of one of the two lifting rotors with two coaxially aligned axes of rotation above and the other below a drive unit, which in turn consists of two separately controllable drives. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung der zwei Hubrotoren mit zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen auf mindestens zwei Rahmenauslegern. Aircraft according to claim 1, characterized by the arrangement of the two lifting rotors with two mutually coaxially aligned axes of rotation on at least two Rahmenauslegern. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Anordnung der zwei Hubrotoren mit zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen auf der gleichen Seite der Antriebseinheit, wobei der Antrieb des von der Antriebseinheit weiter entfernten Rotors durch eine hohlgebohrte Welle erfolgt.An aircraft according to claim 1, characterized by the arrangement of the two lifting rotors with two coaxially aligned axes of rotation on the same side of the drive unit, wherein the drive of the rotor further away from the drive unit takes place through a hollow-drilled shaft. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine drahtlose oder drahtgebundene Fernbedienung.An aircraft according to claim 1, characterized by a wireless or wired remote control. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen am Fluggerät angeordneten Energiespeicher.An aircraft according to claim 1, characterized by an energy store arranged on the aircraft. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mindestens ein Schleppkabel, durch das vom Boden aus die Energieversorgung und/oder Steuerung des Fluggerätes erfolgt.Aircraft according to claim 1, characterized by at least one trailing cable through which the power supply and / or control of the aircraft takes place from the ground. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum drahtlosen Senden und Empfangen von Daten.An aircraft according to claim 1, characterized by a device for wireless transmission and reception of data. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Aufnahme von Bildern und/oder Wärmestrahlung.An aircraft according to claim 1, characterized by a device for taking pictures and / or thermal radiation. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Durchführung von atmosphärischen Untersuchungen.An aircraft according to claim 1, characterized by a device for carrying out atmospheric investigations. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Möglichkeit zur Aufnahme von Lasten.Aircraft according to claim 1, characterized by the possibility of receiving loads. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Messung radioaktiver Strahlung.An aircraft according to claim 1, characterized by a device for measuring radioactive radiation. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Steuerung des Gesamtgiermomentes mit zwei gegenläufigen und einzeln regelbaren Hubrotoren auf zwei zueinander koaxial ausgerichteten Drehachsen.An aircraft according to claim 1, characterized by the control of Gesamtgiermomentes with two counter-rotating and individually controllable lifting rotors on two mutually coaxially aligned axes of rotation. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Steuerung des Rollmomentes mit zwei gegenläufigen und einzeln regelbaren Hubrotoren, die zueinander parallel angeordnete Drehachsen aufweisen.An aircraft according to claim 1, characterized by the control of the rolling moment with two counter-rotating and individually controllable lifting rotors which have mutually parallel axes of rotation. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Steuerung des Nickmomentes mit zwei gegenläufigen und einzeln regelbaren Hubrotoren, die zueinander koaxial ausgerichtete Drehachsen aufweisen.Aircraft according to claim 1, characterized by the control of the pitching moment with two counter-rotating and individually controllable lifting rotors which have mutually coaxially aligned axes of rotation. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein GPS-System zur Positionsbestimmung oder zum automatischen Ansteuern einer bestimmten Position.An aircraft according to claim 1, characterized by a GPS system for determining the position or for automatically controlling a specific position. Fluggerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur automatischen Steuerung von Fluglage und Flughöhe.An aircraft according to claim 1, characterized by a device for automatic control of attitude and altitude.
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